电力系统继电器保护装置的研制原理分析

摘要：为了满足电力系统对继电保护装置不断提高的要求，文中介绍了一种电力系统电容器保护装置，采用的主要方法是将采集到的模拟信号转化为数字信号，根据特定的逻辑算法对数据进行比较处理，通过安装有继电器的逻辑插件输出控制信息，以完成相应的保护动作。文中对电容器保护装置的硬件结构、功能实现、动作逻辑和数模转换等几个方面做了详细研究，同时讲解了该装置系统的研制与功用。
关键词：继电保护；变压器保护；测控；数模转换；电容器

    为了保障电力系统的安全运行，各种保护装置被大量用于系统保护中。随着电力系统整体结构和运行方式复杂度不断提高，对电力系统中继电保护装置的要求也越来越高。原有的模拟式继电保护在测试手段和性能上也不再能够满足新型继电保护装置的要求。而基于微型机的继电保护装置已经向多功能、智能化、可视化及网络化方向发展其主要保护功能包括三段式过流保护、三段式零序电流保护、过负荷保护、过电压保护、失电压保护、不平衡电压／电流保护、故障录波和小电流接地选线功能，本文将介绍几种典型功能的逻辑实现。
    本文所研制的继电器保护装置的主要原理为：模拟插件负责从电力系统中采集交流数据，并通过转换器将采集的大电压、大电流信号转换成为相应的小电压信号，此时的小电压信号为模拟交流信号，模数转换器件采集到这些模拟交流电压信号后，将其转换为数字信号。CPU主芯片通过中断方式定时从模数转换芯片中读取信号量，这些数字信号在程序中通过傅里叶变换转换成为可以被程序使用的二进制数据。程序按照一定的逻辑，将所得的数据与原始的定值比较．从而判断是否需要动作，如果需要就给逻辑插件通讯，并通过对逻辑插件上的小型继电器的控制对电力系统输出控制信息，控制电力系统中的断路器等装置做出相应的保护。保护装置的主要功能如图1所示。